Vừa qua một công ty ở Đức đã phát triển pin Lithium-carbon giúp sạc xe điện chỉ trong vòng 90 giây. Đây có thể coi là một giải pháp đột phá tích cực trong việc làm giảm lượng carbon thải ra không khí. Không những vậy pin Lithium-carbon có dung lượng nhỏ giá thành lại rẻ giúp giảm tải chi phí và độ phức tạp khi di chuyển và sạc pin khi xe cần cung cấp năng lượng. Với phát minh mới sạc xe điện trong vòng 90 giây giúp xe hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn trong quá trình di chuyển. Hãy cùng falstaffe tìm hiểu về công nghệ pin Lithium-carbon trong bài viết dưới đây nhé !
Mục Lục
Pin lithium-carbon giúp xe điện sạc nhanh chóng
Các chuyên gia đang phát triển loại pin Lithium-carbon mới giúp xe điện sạc lại nhanh chóng. Đồng thời đem đến một số lợi ích môi trường. Công ty Đức Mahle hợp tác với nhà sản xuất pin Allotrope Energy; để phát triển giải pháp sạc nhanh cho xe điện, New Atlas hôm 24/9 đưa tin. Pin Lithium-carbon mới của hai hãng này sẽ sử dụng các yếu tố của siêu tụ điện. Để mang lại thời gian sạc tương đương thời gian tiếp nhiên liệu cho xe chạy bằng động cơ đốt trong.
“Lo ngại về phạm vi hoạt động thường được coi là rào cản chính đối với việc sử dụng xe điện. Tuy nhiên, nếu pin có thể sạc nhanh như việc tiếp nhiên liệu cho xe động cơ đốt trong truyền thống; thì phần lớn nỗi lo đó sẽ biến mất”. Tiến sĩ Mike Bassett, giám đốc nghiên cứu của Mahle Powertrain, cho biết.
Mahle và Allotrope Energy muốn phát triển một loại pin Lithium-carbon nhỏ giá rẻ; dành cho xe máy moped điện với thời gian dừng lại sạc ngắn nhất có thể. Loại pin mới sẽ sử dụng cực anode trong pin Lithium-ion truyền thống kết hợp với cực cathode dùng trong siêu tụ điện, chia tách bởi một chất điện phân hữu cơ. Theo nhóm phát triển, phương pháp này sẽ mang lại mật độ năng lượng và khả năng sạc vượt trội mà siêu tụ điện cung cấp. Kết hợp với mật độ năng lượng lớn của pin Lithium. Tạo ra pin Lithium-carbon có tốc độ sạc cực nhanh.
Pin lithium-carbon mang lại lợi ích cho môi trường
Theo phân tích được thực hiện trên một dịch vụ đồ ăn nhanh mô phỏng với bán kính 25 km. Khi sử dụng pin 500 Wh thông thường; xe moped điện sẽ phải tạt vào lề đường giữa ca làm việc và dành 30 phút để sạc lại. Nhóm nghiên cứu cho biết, loại pin mới có thể cho phép những chiếc xe này sạc trong 90 giây.
“Với sự phát triển của nền kinh tế theo yêu cầu. Việc sử dụng xe máy moped chạy bằng xăng để vận chuyển trong thành phố. Ví dụ như giao đồ ăn, cũng tăng nhanh. Điều này góp phần gây ra những vấn đề về chất lượng không khí đô thị. Rất khó để giảm carbon trong những chuyến vận chuyển này mà không dự trữ những bộ pin có thể thay thế đắt đỏ; hoặc chuyển sang loại xe điện lớn hơn, nặng hơn và tiêu tốn nhiều năng lượng hơn”, Bassett nói.
Pin Lithium-carbon của Mahle và Allotrope Energy không sử dụng kim loại đất hiếm và có thể tái chế hoàn toàn. Nó mang lại một số lợi ích cho môi trường. Nhóm nghiên cứu cũng khẳng định loại pin mới sẽ không dễ bị thoát nhiệt (thermal runaway). Hiện tượng có thể khiến pin trở nên quá nóng và bị phá hủy.
Bộ sạc giúp giảm chi phí và độ phức tạp
Bên cạnh mẫu xe máy điện (eMoped), một mẫu xe van chạy điện (eVan); cũng nằm trong việc nghiên cứu phát triển của dự án. Chiếc eVan này sử dụng bộ pin dung lượng lớn hơn là 10,5kWh. Thời gian sạc cũng cực kỳ ấn tượng – chỉ mất 180 giây (3 phút) với công suất sạc 210kW.
Tiến sĩ Bassett cho biết thêm: “Một thách thức thực tế đến từ thiết kế kiến trúc mạng lưới điện có khả năng hấp thu mức sạc cao như thế. Ngoài ra, không có hệ thống sạc phù hợp nào trên thị trường có thể đáp ứng các mức sạc này; từ một nguồn điện thông dụng. Chúng tôi đã tạo ra một thiết kế riêng biệt”.
Giải pháp mà đội ngũ của Tiến sĩ Bassett đưa ra là sử dụng một bộ lưu trữ năng lượng. Nó dựa trên tụ điện tích hợp của riêng mình để cung cấp khả năng sạc cực nhanh. Với công suất sạc lên đến 20kW bằng cách tăng cường công suất từ kết nối điện một pha 7kW điển hình. Điều này cũng giúp giảm chi phí và độ phức tạp trong khi không cần phải nâng cấp kết nối mạng lưới điện tốn kém.